Теоретические основы рентгеноспектральной диагностики короткоживущей плотной плазмы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, доктор физико-математических наук Скобелев, Игорь Юрьевич

• Скобелев, Игорь Юрьевич
• доктор физико-математических наук
• 2007

Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Скобелев, Игорь Юрьевич

Выводы к Главе 5.

В настоящей главе показано, что рентгеновский эмиссионный спектр сверхплотной плазмы обладает рядом особенностей, позволяющих использовать методы рентгеноспектральной диагностики для определения, во-первых, самого факта образования такого плазменного объекта, а, во-вторых, для количественного определения его параметров, и, в первую очередь, его плотности. Развитые в настоящей работе методы использованы для диагностики не только короткоживущей лазерной плазмы, но и плазмы, образующейся при быстрых электрических разрядах в геометрии Х-пинча.

Показано, что при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов умеренно высокого (до 105) контраста с твердотельными или кластерными мишенями возможно получение плазмы с плотностью, превышающей критическую, но заметно меньшей твердотельного значения. В частности, это

294 означает, что наличие достаточно интенсивного лазерного предимпульса не позволяет в данном случае обеспечить взаимодействие основного лазерного импульса непосредственно с твердым телом.

Предложенное в настоящей работе использование аэрогельных мишеней с зернами, прозрачными для нагревающего лазерного излучения, с целью повышения эффективного контраста лазерного импульса, позволило впервые зарегистрировать наноплазму с плотностью в 7 раз выше твердотельной при нагреве аэрогельной мишени фемтосекундными лазерными импульсами умеренного (до 105) контраста.

Впервые показано, что новый тип квазинепрерывных спектров обнаруженный в фемтосекундной лазерной плазме, создаваемый импульсом сверхвысокого контраста, обусловлен переходами в многозарядных полых ионах, т.е. ионах с незаполненной К-оболочкой. Таким образом, короткоживущая лазерная плазма представляет собой естественный источник полых ионов и дает новые возможности для анализа их свойств.

Присутствие ионных состояний с пустыми К-оболочками в такой плазме является следствием ее сверхвысокой плотности, приводящей к разрушению корональных условий. Продемонстрировано хорошее качественное согласие модельных расчетов с измеренными спектрами и показано, что адекватная кинетическая модель сверхплотной плазмы должна строиться с учетом состояний полых ионов.

Развитые в настоящей работе методы рентгеновской спектроскопии использованы для диагностики плазмы горячих точек Х-пинчей с разрешением во времени. Показано, сверхплотная плазма с > 1023 см"3 возникает в горячих точках Х-пинча, причем стационарная кинетическая модель неприменима для описания эволюции её ионизационного состояния. Моделирование экспериментальных временных зависимостей интенсивностей рентгеновских спектральных линий с помощью нестационарной кинетики хорошо описывает

296